一种微震事件精确定位方法、装置及系统制造方法及图纸

本申请涉及一种微震事件精准定位方法、装置及系统，属于智能开采技术领域。本申请包括：获取采煤机每一处位置的震源低频横波干涉地震数据，以及获取包含单个微震事件的地震数据；将所述采煤机每一处位置的震源低频横波干涉地震数据转换为震源低频横波干涉地震图，并将所述微震事件的地震数据转换为微震事件地震图；利用互相关方法将所述微震事件地震图与所述震源低频横波地震图进行比对，得到每一个震源低频横波地震图与微震事件地震图的相关度；根据所述相关度定位微震事件位置。本申请既有采煤机震源位置精确的优点，也有微震信号信噪比高的优点，定位方法简单而稳健。定位方法简单而稳健。定位方法简单而稳健。

A method, device and system for precise location of microseismic events

【技术实现步骤摘要】
一种微震事件精确定位方法、装置及系统


[0001]本申请属于智能开采
，具体涉及一种微震事件精准定位方法、装置及系统。

技术介绍

[0002]采煤工作面是煤矿地质安全事故多发部位，待采煤岩层内的陷落柱、断层、老空区、顶板薄弱带等都会对工作人员及采矿设备形成潜在威胁。如果能及时且精确地在开采前探测到这些煤岩层内的危险构造，就能提前采取措施，预防地质灾害的发生、减轻事故的危害程度。另外，为了实现采煤工作的无人化和智能化，需要对工作面进行高精度动态成像。目前的煤矿工作面随采地震探测依震源分为两类：一类以采煤机工作时发出的连续震动能量为震源，用互相关等地震干涉方法可提取地震响应；另一类以开采时诱发的顶板破裂微震为震源，此类震源本身就是脉冲式震源，可直接用于成像。然而在实践中发现基于这两种震源的成像方法各自都存在一些明显的缺陷，成像精度还很难满足实际需求。
[0003]观察发现工作面的微震大部分发生在采煤掌子面附近，少部分发生在工作面两侧巷道的顶板上，这两个位置都不能被井下地震观测系统包围，所以地震定位的精确度不够高。总的来说，目前的随采地震成像面临一个两难局面：采煤机震源的位置可以精确获知，但是在遇到松软煤层时只能得到信噪比很低的干涉槽波；在遇到松软煤层时微震数量比较多，且微震信号的各种震相都有较高的信噪比，但是限于观测系统的有限布置和复杂的地质条件很难对这些微震进行精确定位。基于以上，如何对微震进行精确定位是亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种微震事件精准定位方法、装置及系统，有助于对微震事件进行精准定位。
[0005]为实现以上目的，本申请采用如下技术方案：
[0006]第一方面，
[0007]本申请提供一种微震事件精确定位的方法，所述方法包括：
[0008]获取采煤机每一处位置的震源低频横波干涉地震数据，以及获取包含单个微震事件的地震数据；
[0009]将所述采煤机每一处位置的震源低频横波干涉地震数据转换为震源低频横波干涉地震图，并将所述微震事件的地震数据转换为微震事件地震图；
[0010]利用互相关方法将所述微震事件地震图与所述震源低频横波地震图进行比对，得到每一个震源低频横波地震图与微震事件地震图的相关度；
[0011]根据所述相关度定位微震事件位置。
[0012]进一步地，获取采煤机每一处位置的震源低频横波干涉地震数据，以及获取包含单个微震事件的地震数据，包括：
[0013]按照预设间隔距离获取每一处位置的震源低频横波干涉地震数据。
[0014]进一步地，所述获取采煤机每一处位置的震源低频横波干涉地震数据，以及获取包含单个微震事件的地震数据，包括：
[0015]在正在开采的掌子面切眼上按照预设间隔距离采集采煤机所处位置的震源低频横波干涉地震数据，或，在已经开采过的采空区内按照预设间隔距离采集采煤机所处位置的震源低频横波干涉地震数据。
[0016]进一步地，所述将所述采煤机每一处位置的震源低频横波干涉地震数据转换为震源低频横波干涉地震图，并将所述微震事件的地震数据转换为微震事件地震图，包括：
[0017]利用互相关地震干涉方法将每一处位置的震源低频横波干涉地震数据转换为的震源低频横波干涉地震图。
[0018]进一步地，所述根据所述相关度定位微震事件位置，包括：
[0019]将所述相关度按照从高到低排列，确定相关度最高的震源低频横波地震图的采煤机位置为微震位置。
[0020]进一步地，在所述根据所述相关度定位微震事件位置之后，还包括：
[0021]利用所述微震事件对工作面进行槽波CT成像以及横波CT成像。
[0022]第二方面，
[0023]本申请提供一种微震事件精准定位的装置，所述装置包括：
[0024]获取数据模块，用于获取采煤机每一处位置的震源低频横波干涉地震数据，以及获取包含单个微震事件的地震数据；
[0025]转换模块，用于将所述采煤机每一处位置的震源低频横波干涉地震数据转换为震源低频横波干涉地震图，并将所述微震事件的地震数据转换为微震事件地震图；
[0026]比对模块，用于利用互相关方法将所述微震事件地震图与所述震源低频横波地震图进行比对，得到每一个震源低频横波地震图与微震事件地震图的相关度；
[0027]定位模块，用于根据所述相关度定位微震事件位置。
[0028]进一步地，还包括：
[0029]成像模块，用于利用所述微震事件对工作面进行槽波CT成像以及横波CT成像。
[0030]第三方面，
[0031]本申请提供一种微震事件精准定位的系统，包括：
[0032]一个或者多个存储器，其上存储有可执行程序；
[0033]一个或者多个处理器，用于执行所述存储器中的所述可执行程序，以实现第一方面中任一项所述方法的步骤。
[0034]本申请采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：
[0035]本申请提供的一种微震事件精准定位方法，通过获取采煤机每一处位置的震源低频横波干涉地震数据，以及获取包含单个微震事件的地震数据；将所述采煤机每一处位置的震源低频横波干涉地震数据转换为震源低频横波干涉地震图，并将所述微震事件的地震数据转换为微震事件地震图；利用互相关方法将所述微震事件地震图与所述震源低频横波地震图进行比对，得到每一个震源低频横波地震图与微震事件地震图的相关度；根据所述相关度定位微震事件位置。本申请既有采煤机震源位置精确的优点，也有微震信号信噪比高的优点，同时避免了单独使用采煤机震源时信号信噪比低的缺点和单独使用微震震源时
位置难以精确测定的缺点；在利用采煤机震源建立了各个震源位置的横波波形库后，定位方法被简化为简单的求相关系数，定位方法简单而稳健；本申请所提供的定位方法不需要知道介质波速结构的复杂性，在煤岩层波速复杂的工作面使用时更具优势。
[0036]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0038]图1是本申请根据一示例性实施例示出的一种微震事件精准定位的方法的步骤流程图。
[0039]图2是本申请根据一示例性实施例示出的基本的数据采集系统示意图。
[0040]图3是本申请根据一示例性实施例示出的采煤机震源低频横波干涉地震图。
[0041]图4是本申请根据一示例性实施例示出的采煤机震源低频横波干涉地震图经过50Hz低通滤波后的横波震相图。
[0042]图5是本申请根据一示例性实施例示出的微震事件的地震图。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微震事件精确定位的方法，其特征在于，所述方法包括：获取采煤机每一处位置的震源低频横波干涉地震数据，以及获取包含单个微震事件的地震数据；将所述采煤机每一处位置的震源低频横波干涉地震数据转换为震源低频横波干涉地震图，并将所述微震事件的地震数据转换为微震事件地震图；利用互相关方法将所述微震事件地震图与所述震源低频横波地震图进行比对，得到每一个震源低频横波地震图与微震事件地震图的相关度；根据所述相关度定位微震事件位置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取采煤机每一处位置的震源低频横波干涉地震数据，以及获取包含单个微震事件的地震数据，包括：按照预设间隔距离获取每一处位置的震源低频横波干涉地震数据。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取采煤机每一处位置的震源低频横波干涉地震数据，以及获取包含单个微震事件的地震数据，包括：在正在开采的掌子面切眼上按照预设间隔距离采集采煤机所处位置的震源低频横波干涉地震数据，或，在已经开采过的采空区内按照预设间隔距离采集采煤机所处位置的震源低频横波干涉地震数据。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述采煤机每一处位置的震源低频横波干涉地震数据转换为震源低频横波干涉地震图，并将所述微震事件的地震数据转换为微震事件地震图，包括：利用互相关地震干涉方法将每一处位置的震源低频横波干涉地震数据转换为的震源低频横波干涉...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆斌，李博，曲音，何畏，徐小江，谷建晓，周向前，刘明清，
申请(专利权)人：温州理工学院，
类型：发明
国别省市：